一个碳原子由四个价电子组成，使它可形成四根单键(比如甲烷)，两根双键(比如二氧化碳)和一根三键(比如乙炔)。然而，碳的主导地位并不是因为它形成这些复杂化学键的能力，而是它形成这些键时非常容易和灵活。事实上，元素周期表中与碳同族的元素都有4个价电子，但是它们所形成的键的稳定性无法与碳相比。
在元素周期表中，6号元素碳的正下方是14号元素硅。这种元素也能形成无数的分子，但是双键的硅分子不像双键的碳分子那样稳定，它们只能短暂存在，它们的不稳定性最终迫使其转变为单键。碳分子，如碳氢化合物，是维持生命的最关键分子种类之一，它们既不会太活泼而导致容易分解，也不会太稳定而妨碍可塑性和适应性，这使得酶能够很容易地操纵碳分子。
因此，硅基生命很难能在地球上生存。硅比碳更为亲氧，在相对较低的温度下，它也会与氧气发生剧烈反应。这意味着硅链或硅烷无法在我们的大气层中存在。如果生物体直接将能量储存为碳氢化合物，那碳基生命也无法生存，因为烷烃本身就很易燃(比如汽油和煤油)。但碳基生物是将能量储存为如糖、脂质、醇类以及其他具有非常不同化学性质的碳氢化合物。
所有这些性质都可以解释为：碳是拥有4个价电子的最小原子。它的大小合适，可以形成各种化学键。如果大自然缺乏这种原材料，生命是不可能产生的。又由于地球上的碳很丰富，所以大自然就利用碳的特性开始构建生命，使得所有的地球生命都是碳基生命。至于宇宙中是否存在诸如硅基生命这样不同基质的生命，还需进一步研究才知道。
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